Poradnik klimatyzacji t.1 Podstawy
W publikacji przedstawiono wybrane zagadnienia klimatyczne i meteorologiczne ze
szczególnym uwzględnieniem problemów związanych z wymianą ciepła oraz odczuwaniem
komfortu cieplnego, takich jak bilans cieplny człowieka, energetyczna przemiana materii,
konwekcja swobodna i wymuszona, wymiana ciepła przy zmianie stanu, dyfuzja gazów i
przejmowanie masy oraz prawa wilgotnego powietrza i ich zastosowanie, zmiany stanu
powietrza wilgotnego w urządzeniach instalacji klimatyzacyjnych.
Spis treści
1. Wprowadzenie.1
1.1 Klimat, klimatyzacja pomieszczeń, technika klimatyzacyjna.1
1.2 Wymagania stawiane technice klimatyzacyjnej.1
1.2.1 Uczucie komfortu i jakość powietrza w pomieszczeniu2
1.2.2 Uczucie komfortu cieplnego3
1.2.3 Uczucie komfortu nietermicznego.3
1.3 Wpływ klimatu na koncepcję obróbki powietrza i eksploatację instalacji
klimatyzacyjnych.5
1.3.1 Redukcja obciążeń zewnętrznych lub ilości powietrza.5
1.3.2 Kształtowanie przepływu powietrza w pomieszczeniu.6
1.3.3 Wymagania w stosunku do obróbki powietrza7
1.3.4 Wymagania w stosunku do regulacji.7
1.4 Normy, wytyczne, literatura, adresy8
Literatura.9
2. Podstawy meteorologiczne.11
2.1 Wstęp.13
2.2 Pogoda, stan pogody, klimat14
2.2.1 Pogoda.14
2.2.2 Stan pogody.15
2.2.3 Klimat15
2.2.4 Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego.17
2.3 Techniczne opracowywanie danych meteorologicznych.21
2.3.1 Klimatologia wartości średnich.21
2.3.2 Dane dotyczące częstości występowania stanów meteorologicznych.22
2.4 Elementy meteorologiczne.24
2.4.1 Barometryczne ciśnienie powietrza i gęstość powietrza zewnętrznego24
2.4.2 Wiatr.26
2.4.3 Temperatura powietrza zewnętrznego.29
2.4.4 Wilgotność powietrza zewnętrznego.35
2.4.5 Natężenie promieniowania słonecznego38
2.5 Techniczne opracowanie danych meteorologicznych50
2.5.1 Korelacja elementów meteorologicznych50
2.5.2 Stopniodni, stopniogodziny, gramodni i gramogodziny51
2.5.3 Typowy rok meteorologiczny54
2.5.4 Dane klimatyczne ważne dla celów praktycznych55
Literatura.56
3. Podstawy fizjologiczne59
3.1 Wprowadzenie.60
3.2 Bilans cieplny człowieka.60
3.2.1 Energetyczna przemiana materii61
3.2.2 Regulacja temperatury ciała.61
3.2.3 Produkcja ciepła.63
3.2.4 Oddawanie ciepła.64
3.2.5 Odzież69
3.3 Klimat cieplny pomieszczenia i uczucie komfortu70
3.3.1 Odczuwanie temperatury przez człowieka71
3.3.2 Uczucie komfortu71
3.3.3 Wielkości wpływające na uczucie komfortu.74
3.3.3.1 Temperatura75
3.3.3.2 Prędkość powietrza.82
3.3.3.3 Wilgotność powietrza.86
3.3.4 Metody pomiarowe88
3.4 Jakościowe i ilościowe zapotrzebowanie powietrza przez człowieka.89
3.4.1 Oddychanie89
3.4.2 Zapotrzebowanie na powietrze oraz minimalny strumień objętościowy powietrza
zewnętrznego91
3.4.3 Zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniu przez gaz, pary, pyły oraz
mikroorganizmy96
3.5 Wpływ szumów, oświetlenia i elektryczności na klimat pomieszczeń 103
3.6 Wymagania higieniczne w stosunku do instalacji urządzeń klimatyzacyjnych i
wentylacyjnych.105
3.6.1 Wymagania w stosunku do projektowania, produkcji i wykonania – zasysanie powietrza
zewnętrznego106
3.6.2 Wymagania w stosunku do eksploatacji i konserwacji108
3.6.3 Sanitarne kontrole higieniczne.109
3.6.4 Inspekcje higieniczne (sanitarne).109
3.6.5 Szkolenie w zakresie higieny.111
Literatura.111
4. Wymiana ciepła.113
Wstęp118
4.1 Przewodzenie ciepła.119
4.1.1 Współczynnik przewodzenia ciepła.120
4.1.2 Stacjonarne przewodzenie ciepła.122
4.1.3 Przenikanie ciepła122
4.1.4 Przenikanie ciepła przez żebra.132
4.1.5 Niestacjonarne przewodzenie ciepła138
4.2 Konwekcja.149
4.2.1 Płyta z opływem wzdłużnym.150
4.2.2 Ciała opływane154
4.2.3 Ciała złożone z płynem przepływającym156
4.2.4 Konwekcja swobodna pojedynczych ciał158
4.2.5 Konwekcja swobodna w warstwach160
4.2.6 Kanały z przepływającym płynem.165
4.3 Wymiana ciepła przy zmianie stanu173
4.3.1 Wymiana ciepła przy parowaniu173
4.3.2 Skraplanie178
4.4 Wymiana ciepła przez promieniowanie.182
4.4.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego183
4.4.2 Promieniowanie ciała rzeczywistego.185
4.4.3 Prawo Kirchhoffa.185
4.4.4 Promieniowanie pomiędzy powierzchniami186
4.4.5 Radiacyjny współczynnik przejmowania ciepła189
4.4.6 Temperatura odczuwalna.193
4.5 Wymiana masy.196
4.5.1 Dyfuzja gazów i przejmowanie masy196
4.5.2 Dyfuzja pary przez substancje stałe.202
4.5.3 Osadzanie się skroplin na powierzchniach wewnętrznych204
4.5.4 Osadzanie się skroplin na elementach budowlanych pomieszczeń nieklimatyzowanych204
4.5.5 Wyznaczanie wykraplania wilgoci pod względem przepływu wilgoci
dla pomieszczeń klimatyzowanych.210
4.6 Właściwości fizyczne.222
Literatura.236
5. Powietrze wilgotne - prawa i ich zastosowanie239
5.1 Wprowadzenie.240
5.2 Parametry powietrza wilgotnego.241
5.3 Wykres h1+x, x dla powietrza wilgotnego według Moliera .248
5.4 Prawo zachowania masy oraz I zasada termodynamiki w technice klimatyzacyjnej i
wentylacyjnej249
5.4.1 Prawo zachowania masy250
5.4.2 Pierwsza zasada termodynamiki dla układów otwartych250
5.5 Parowanie (dyfuzyjne).252
5.6 Wykres t, x według Carriera 255
5.7 Zmiany stanu powietrza wilgotnego w urządzeniach instalacji klimatyzacyjnej i
wentylacyjnej257
5.7.1 Komora mieszania.257
5.7.2 Nagrzewnica259
5.7.3 Wentylator261
5.7.4 Przeponowa chłodnica powietrza262
5.7.5 Nawilżacz parowy265
5.7.6 Nawilżacz dyszowy (komora zraszania)267
5.7.7 Wymienniki do odzysku ciepła270
5.7.8 Filtr.272
Literatura.273
6. Podstawy techniki chłodniczej.275
6.1 Wprowadzenie.276
6.2 Chłodnie wyparne276
6.2.1 Funkcja i budowa.276
6.2.2 Zmiany stanu powietrza oraz wody.279
6.3 Otwarte sorpcyjne agregaty chłodnicze.280
6.3.1 Funkcja i budowa urządzenia280
6.3.2 Wielkości obliczeniowe.282
6.4 Sprężarkowe urządzenia chłodnicze284
6.4.1 Wprowadzenie.284
6.4.2 Przegląd funkcji.285
6.4.3 Obieg Carnota 287
6.4.4 Procesy zachodzące w obiegu rzeczywistym290
6.4.4.1 Obieg.290
6.4.4.2 Składniki instalacji292
6.4.5 Czynniki chłodnicze295
6.4.5.1 Początki i rozwój295
6.4.5.2 Właściwości295
6.4.5.3 Nomenklatura298
6.4.6 Wykres log p, h ( p, h).298
6.4.6.1 Budowa.298
6.4.6.2 Obieg na wykresie p, h 300
6.4.7 Wykresy dla czynników chłodniczych, tablice własności czynników
chłodniczych.302
6.5 Absorpcyjne agregaty chłodnicze327
6.5.1 Wprowadzenie.327
6.5.2 Funkcja.328
6.5.3 Obieg Carnota330
6.5.4 Rzeczywiste agregaty chłodnicze332
6.5.5 Wykres log p, 1/T 333
Literatura.337
7. Podstawy przepływu płynów.339
7.1 Wiadomości ogólne340
7.2 Przepływ wolny od tarcia.341
7.2.1 Równanie ciągłości342
7.2.2 Równanie energii (równanie Bernoulliego).343
7.2.3 Ciśnienie całkowite, ciśnienie statyczne i dynamiczne.345
7.3 Zasada zachowania pędu349
7.4 Przepływ z uwzględnieniem tarcia350
7.4.1 Równanie energii dla przepływu z uwzględnieniem tarcia.351
7.4.2 Lepkość płynów.351
7.4.3 Prawo podobieństwa352
7.4.4 Formy przepływu.354
7.4.5 Stopień turbulencji.358
7.4.6 Przepływ przy wlocie do rury i warstwa graniczna.359
7.5 Opory przepływu w kanałach361
7.5.1 Opory przepływu w rurze prostej362
7.5.1.1 Współczynnik tarcia w rurach ? przy przepływie laminarnym362
7.5.1.2 Współczynnik tarcia w rurach ? przy przepływie turbulentnym363
7.5.1.3 Wysokość chropowatości k 365
7.5.2 Średnica hydrauliczna367
7.5.3 Średnica równoważna368
7.6 Opory miejscowe.370
7.6.1 Rozszerzenie przekroju poprzecznego (dyfuzor)370
7.6.2 Zwężenie przekroju poprzecznego374
7.6.3 Zmiany kierunku (łuki, kolana).376
7.6.4 Rozgałęzienia rur.379
7.7 Pomiar przepływu381
7.8 Przepływ powietrza w pomieszczeniu – wentylacja naturalna i mechaniczna.382
7.8.1 Wentylacja mieszana386
7.8.1.1 Wprowadzenie oraz charakterystyczne właściwości strumieni powietrza.386
7.8.1.2 Efekt Coandy .399
7.8.1.3 Zapory i przeszkody zamontowane przy suficie.400
7.8.1.4 Otwory wywiewne400
7.8.1.5 Przepływ w pomieszczeniach zamkniętych401
7.8.2 Wentylacja wyporowa408
7.8.3 Wentylacja źródłowa (miejscowa).409
7.8.4 Skuteczność wentylacji418
7.8.4.1 Sprawność wymiany powietrza419
7.8.4.2 Efektywność wentylacji421
7.8.4.3 Metody pomiarowe.422
7.8.5 Numeryczne obliczanie przepływu powietrza w pomieszczeniu423
Literatura.427
8. Podstawy akustyki431
8.1 Wprowadzenie.432
8.2 Podstawy fizyczne oraz definicje.432
8.2.1 Powstawanie dźwięku432
8.2.2 Częstotliwość oraz amplituda ciśnienia akustycznego434
8.2.3 Moc akustyczna i natężenie akustyczne435
8.3 Tworzenie i dodawanie poziomów hałasu.439
8.4 Analiza szumów.444
8.4.1 Pasma oktawowe i tercjowe.444
8.4.2 Głośność.446
8.4.3 Krzywe graniczne .448
8.4.4 Szumy impulsowe450
8.4.5 Poziom uśredniony (norma DIN 45 641)451
8.4.6 Poziom oceny (norma DIN 45 645).451
8.5 Dopuszczalne poziomy akustyczne (wymagania w stosunku do „pomieszczeń wymagających
ochrony”). 452
8.6 Wpływ pomieszczenia.455
8.6.1 Pomieszczenie quasi-sześcienne457
8.6.2 Pomieszczenie płaskie i pomieszczenie długie464
8.7 Izolacja akustyczna466
8.7.1 Izolacja dźwięku w powietrzu.467
8.7.2 Szacowany wskaźnik izolacyjności akustycznej R’W .469
8.7.3 Normowana różnica poziomu akustycznego.480
8.7.4 Różnica poziomu w szybie480
8.8 Podsumowanie.481
Literatura.481
9. Podstawy oczyszczania powietrza.483
9.1 Informacje wstępne483
9.2 Pył i jego zachowanie485
9.2.1 Pojęcia podstawowe.485
9.2.2 Wyznaczanie rozdrobnienia.487
9.2.3 Prawo opadania cząstek pyłu.488
9.3 Oddzielanie pyłu w filtrach powietrza.490
9.4 Filtry powietrza dla ogólnej techniki klimatyzacyjnej i wentylacyjnej 493
9.4.1 Wymagania493
9.4.2 Sprawdzenie filtra oraz podział na klasy według normy DIN EN 779 [8]496
9.4.2.1 Aktualny stan unormowania, opis przebiegu sprawdzenia filtra496
9.4.2.2 Wielkości oraz ich definicje499
9.5 Wysokosprawne filtry powietrza502
9.5.1 Wstęp.502
9.5.2 Teoria filtrów502
9.5.3 Sprawdzenie filtra oraz podział na klasy według normy DIN EN 1822-1504
9.5.4 Różnice ciśnienia.507
9.6 Elektrofiltry powietrza.507
9.7 Filtry adsorpcyjne gazu509
9.7.1 Wstęp.509
9.7.2 Rodzaje budowy i wielkości znamionowe.510
9.7.3 Okres użytkowania511
9.8 Przykłady wykonania.512
9.8.1 Filtry powietrza dla ogólnej techniki klimatyzacyjnej i wentylacyjnej.512
9.8.1.1 Elementy filtrujące powietrze.512
9.8.1.2 Filtry kieszeniowe.513
9.8.2 Wysokosprawne filtry powietrza514
9.8.3 Filtry adsorpcyjne gazu515
Literatura.515
10 Technika regulacji instalacji klimatyzacyjnej 517
10.1 Podstawy, definicje517
10.2 Obiekty regulowane.519
10.2.1 Zachowanie statyczne519
10.2.2 Zachowanie dynamiczne521
10.3 Regulator523
10.3.1 Regulator ciągły.523
10.3.2 Regulator nieciągły526
10.3.3 Specjalne wymagania w stosunku do regulatorów dla instalacji klimatyzacyjnej.527
10.3.4 Technika DDC.530
10.4 Optymalizacja regulatora.533
10.4.1 Nastawy regulacyjne wg metod Chien, Hronesa i Reswicka 533
10.4.2 Nastawy regulacyjne wg metod Zieglera i Nicholsa .534
10.5 Stabilność obwodów regulacyjnych535
10.5.1 Wpływ zachowania dynamicznego536
10.5.2 Wpływ zachowania statycznego537
10.5.3 Obliczanie zaworów539
10.5.4 Wpływ zachowania statycznego i dynamicznego na stabilność obwodu
regulacyjnego.545
10.6 Przykłady regulacji temperatury547
10.6.1 Instalacja z recyrkulacją powietrza obiegowego i regulacją kaskadową.549
10.6.2 Instalacja w eksploatacji VVS z ciągłym sterowaniem wentylatorów551
10.7 Przykłady regulacji temperatury i wilgotności553
10.7.1 Instalacja klimatyzacyjna z komorą zraszania powietrza554
10.7.2 Instalacja z nawilżaczem parowym.558
Literatura.561
11. Tablice dla pary wodnej i powietrza wilgotnego 563
Literatura.563
578 stron, Format: 17.0x24.0cm, oprawa twarda
